芳烃抽提各参数对产品的影响

朱家新（大庆石化公司 黑龙江 大庆 163714）

一、抽提工艺过程介绍

1.抽提工艺过程

原料加氢汽油经预热后由进料流量调节阀调节送入抽提塔中部。溶剂环丁砜分别进入抽提塔顶部和中部，在溶剂的选择溶解下，进料中的芳烃和非芳烃被分离形成比重较大的富溶剂相（溶剂和芳烃）和较轻的烃相（非芳烃），不同两相形成逆向流动，富溶剂相从塔底靠自压流入提馏塔塔顶，经底部再沸器加热后，塔顶气项经冷凝后由返洗液泵抽出作为返洗液送入抽提塔底，提馏塔底富溶剂由塔底泵抽出进入回收塔，经中部和底部再沸器加热后，塔底溶剂经溶剂泵抽出送至抽提塔（称为贫溶剂），为了提高萃取蒸馏效果，提高芳烃与非芳烃的相对挥发度，从贫溶剂分出一部分经调节其流量与富溶剂一起加入提馏塔（称为第二溶剂），回收塔顶部采出混合芳烃进入混合芳烃罐作为精馏单元的原料。

二、抽提系统工艺参数的影响

1.溶剂比的影响

在抽提原料已经确定的条件下，溶剂比对抽提过程的影响至关重要。图一图表数据明确显示出了溶剂比大小对抽余油中芳烃含量及混芳中非芳烃含量的影响。

当溶剂比过大时，溶剂的溶解能力较高，芳烃回收率很高，但溶剂的选择性下降，溶剂中溶解的非芳烃含量较多，芳烃纯度下降。相反，当溶剂比过小时，溶剂的溶解能力较低，抽余油中芳烃的含量增加，因此芳烃回收率较低，但溶剂的选择性增加，溶剂中溶解的非芳含量较少，芳烃纯度较高。另外，溶剂比过大，会造成设备的投资费用和操作费用增加。溶剂比一般控制在3.7～3.8（质量）比较好。

2.返洗比的影响

返洗是调整芳烃产品纯度的重要手段，是影响抽提过程的主要工艺参数之一。

它是根据芳烃与轻质非芳烃、轻质非芳烃与重质非芳烃在溶剂中具有不同的溶解度，利用这一差异，将难以除去的重质非芳烃除去。

返洗比越大，抽提塔底抽出液（富溶剂）中的重质非芳置换的越彻底，芳烃产品的纯度也就越高，但芳烃的回收率下降。返洗量过大，加重了返洗段的负荷，减少了抽出液（富溶剂）在抽提塔底的静止时间，抽出液（富溶剂）的纯度不但没有达到提高，相反还会减少，有时甚至会对抽提塔塔底界位造成影响。因此，在调整返洗量时应小幅度调整，并要注意全塔的进出平衡。

返洗比过小，富溶剂中的重质非芳烃置换不彻底，进入汽提塔后，需要增加塔底的加热量才能将其除去。这样芳烃产品的纯度虽然得到了保证，但无疑增加装置的加工成本。同时，较高的汽提塔底温度也会增加溶剂的降解和发泡概率，降低溶剂的使用寿命，影响装置长周期运行。因此，返洗比的大、小对抽提的操作影响很大，它是控制抽出油（富溶剂）中重质非芳烃含量多少，影响芳烃产品纯度的重要因素。

3.操作压力的影响

抽提塔的操作压力对芳烃纯度和芳烃回收率的影响不大，只是影响抽提塔的进出物料平衡和操作的平稳。抽提塔采用较高的操作压力(0.5 Mpa)主要是为了保证抽提过程在液相状态下进行，即在低于液体的泡点温度条件下操作。若抽提塔内压力过低，抽提物料气化，抽提效果势必下降，严重时会造成液泛，使抽提过程遭到破坏。因此当抽提原料中轻组分增加，或抽提塔顶温度提高时，应适当提高抽提塔的操作压力，以保证塔在液相条件下操作。

提馏塔操作压力控制是为了使富溶剂进入提馏塔后更好的进行闪蒸，最好控制一定范围即塔顶为0.15 Mpa（表）、塔底为0.17 Mpa（表）左右，塔压控制过高会使富溶剂中的非芳烃闪蒸速度过快造成串塔，塔压控制得过低会使非芳烃闪蒸不充分，随塔底采出进入回收塔造成混合芳烃中非芳烃超标。

回收塔操作压力是负压真空操作。通过蒸汽喷射泵抽吸回收塔回流罐中的气相部分来实现的。根据操作经验正常操作期间塔釜压力控制在0.065 Mpa～0.080 Mpa（绝）系统比较稳定。负压真空操作是为了防止溶剂环丁砜在高温会发生热分解，采用真空目的一是为了降低蒸馏沸点，二是降低溶剂分压，并促进热交换避免溶剂分解。回收塔操作压力对混芳纯度无影响，但是真空度过高会导致塔顶混芳夹带溶剂造成溶剂损失。

4.操作温度的影响

温度对溶剂的溶解能力和选择性均有较大的影响，但其效应却恰恰相反，主要有两方面含义：一方面对整个抽提塔而言，当温度升高时，溶剂的溶解能力增加，芳烃回收率得到提高，但却使溶剂的选择性变差，溶剂中的非芳烃含量也会同时增加，使芳烃产品的纯度下降。为保证芳烃产品的纯度合格，需要增加相应的操作成本，如加热量和动力成本等。因此，抽提温度的确定，应兼顾溶剂的溶解度和选择性，从而使芳烃产品既高产又优质，装置的加工成本又适中。

另一方面对抽提塔顶、塔底而言，由于溶剂对烃类的溶解度随温度的升高而增大，而选择性则随温度的升高而降低。因此，在抽提塔顶，烃类的芳含量相对较低，温度高使溶剂有较高的溶解度，从而使抽余油中的芳含量随温度的升高而降低，既有利于保证抽余油产品的纯度，又有利于芳烃回收率的提高。尽管塔顶抽出液中非芳含量偏高，但是随着抽出液的不断下移，温度逐渐降低，进入返洗区后，在返洗液的作用下，轻质芳烃置换非芳烃，轻质非芳烃置换重质非芳烃，温度的降低使溶剂的选择性增加，溶解度的下降有利于芳烃产品纯度的提高。因此，抽提塔顶部采用较高的操作温度，而塔底则采用较低的操作温度。

通常，抽提塔顶温度控制在80℃左右。一般采用控制贫溶剂入塔温度来控制抽提塔的操作温度，提馏塔进料温度能够反应出贫富溶剂换热器的换热效果，在正常情况下，温度低于设计值很多，说明换热效果降低，会增加提馏塔的能耗。

结束语

1.芳烃抽提装置工艺成熟过程设计合理，生产能力大，生产过程中超过设计生产负荷产品质量稳定。

2.芳烃抽提装置如能在溶剂净化方面有所突破，装置运行将会更加稳定，能耗、物耗还会更低。

[1]孙立蔺爱国.石油化工装置长周期运行指南.北京：中国石化出版社，2003.

[2]汪家鼎陈家镛.溶剂萃取手册.北京：化学工业出版社，2001.